(57)【要約】いくつかの実施形態において、細胞の試料画像を分類するためのユーザインターフェースを生成するためのプロセス及びシステムが提供され、当該分類することは、生体試料から試料粒子の試料画像を受信することと、それぞれが生体試料の基準粒子を描写する基準画像を選択することとを含む。基準画像は、類似度に基づいて順序付けすることができ、基準画像は、順序に基づいて選択することができる。第１の選択された基準画像は、試料画像と整列させ、基準画像及び試料画像の隣接する縁部が同じであるように拡大することができる。拡大した画像は、動的に塗り潰すことができる。試料画像及び拡大した基準画像は、ユーザインターフェースに表示することができる。
2019527876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体試料粒子の分析を支援するための医療用デバイスであって、
プロセッサと、
前記プロセッサにより実行可能な命令を格納するメモリデバイスであって、前記命令は、前記プロセッサに、
生体試料から試料粒子の試料画像を受信することと、
基準画像のデータベースから複数の基準画像を選択することであって、前記複数の基準画像の各基準画像が、１つ以上の生体試料からの複数の基準粒子からの基準粒子の基準画像である、選択することと、
前記試料画像に対する各基準画像の類似度に基づいて、前記複数の基準画像の順序を決定することと、
前記決定した順序に基づいて、前記複数の基準画像から第１の基準画像を選択することと、
前記第１の基準画像を前記試料画像と整列させることと、
前記整列させた第１の基準画像の背景を動的に塗り潰すことと、
前記試料画像、及び前記動的に塗り潰し、整列させた第１の基準画像をユーザインターフェースに表示することと、を行わせるために格納されている、メモリデバイスと、を備える、医療用デバイス。
【請求項２】
前記複数の基準画像の前記順序を決定するための前記命令が、前記プロセッサに、
前記試料画像を前記複数の基準画像の各基準画像と比較することと、
前記試料画像に対する前記各基準画像の類似度を決定することと、を行わせるための、前記プロセッサによって実行可能な命令を備える、請求項１に記載の医療用デバイス。
【請求項３】
前記試料画像を前記複数の基準画像の各基準画像と比較するための前記命令が、前記プロセッサに、
前記複数の基準画像のうちの前記基準画像の各々及び前記試料画像の特徴ベクトルを生成することと、
前記試料画像との、前記複数の基準画像の各基準画像の距離メトリックを計算することと、を行わせるための、前記プロセッサによって実行可能な命令を備える、請求項１又は２に記載の医療用デバイス。
【請求項４】
前記複数の基準画像のうちの前記基準画像の各々及び前記試料画像の前記特徴ベクトルを生成するために使用される特徴が、パッチサイズ、粒子サイズ、粒子形状、平均ピクセル強度、及び画像平均グレースケール値のうちの少なくとも１つを含む、請求項３に記載の医療用デバイス。
【請求項５】
前記第１の基準画像を前記試料画像と整列させるための前記命令が、前記プロセッサに、
前記ユーザインターフェースにおける前記試料画像を表示するための第１の表示位置を決定することであって、前記第１の表示位置が、セルのグリッドの第１のセル内にある、決定することと、
前記ユーザインターフェースにおける前記第１の基準画像を表示するための前記第１の表示位置に隣接する第２の表示位置を決定することであって、前記第２の表示位置が、前記セルのグリッドの第２のセル内にある、決定することと、
前記第２の表示位置内の前記第１の基準画像の図心を前記第１の表示位置内の前記試料画像の図心と整列させることと、を行わせるための、前記プロセッサによって実行可能な命令を備える、請求項１〜４に記載の医療用デバイス。
【請求項６】
前記整列させた第１の基準画像の前記背景を動的に塗り潰すための前記命令が、前記プロセッサに、
前記第２のセル内の前記第１の基準画像の前記背景を拡大して、前記第２のセルを塗り潰すことと、
前記第１の基準画像の背景色を決定することと、
前記第１の基準画像の前記拡大した背景を前記背景色で塗り潰すことと、を行わせるための、前記プロセッサによって実行可能な命令を備える、請求項１〜５に記載の医療用デバイス。
【請求項７】
前記第１の基準画像の前記背景色を決定するための前記命令が、前記プロセッサに、
前記第１の基準画像の四隅画素を決定することと、
前記四隅画素の平均色値を計算することと、を行わせるための、前記プロセッサによって実行可能な命令を備える、請求項６に記載の医療用デバイス。
【請求項８】
前記複数の基準画像が、前記複数の基準画像の各基準画像と関連付けられたタグに基づいて選択される、請求項１〜７に記載の医療用デバイス。
【請求項９】
方法であって、
コンピュータシステムにおいて、生体試料から試料粒子の試料画像を受信することと、
前記コンピュータシステムによって、基準画像のデータベースから複数の基準画像を選択することであって、前記複数の基準画像の各基準画像が、１つ以上の生体試料からの複数の基準粒子からの基準粒子の基準画像である、選択することと、
前記コンピュータシステムによって、前記試料画像に対する各基準画像の類似度に基づいて、前記複数の基準画像の順序を決定することと、
前記コンピュータシステムによって、前記決定した順序に基づいて、前記複数の基準画像から第１の基準画像を選択することと、
前記コンピュータシステムによって、前記第１の基準画像を前記試料画像と整列させることと、
前記コンピュータシステムによって、前記整列させた第１の基準画像の背景を動的に塗り潰すことと、
前記コンピュータシステムによって、前記試料画像、及び前記動的に塗り潰し、整列させた第１の基準画像をユーザインターフェースに表示することと、を含む、方法。
【請求項１０】
前記複数の基準画像の前記順序を前記決定することが、
前記コンピュータシステムによって、前記試料画像を前記複数の基準画像の各基準画像と比較することと、
前記コンピュータシステムによって、前記試料画像に対する前記各基準画像の類似度を決定することと、を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記試料画像を前記複数の基準画像の各基準画像と前記比較することが、
前記コンピュータシステムによって、前記複数の基準画像のうちの前記基準画像の各々及び前記試料画像の特徴ベクトルを生成することと、
前記コンピュータシステムによって、画像ごとの前記生成した特徴ベクトルに基づいて、前記試料画像からの前記複数の基準画像の各基準画像の距離メトリックを計算することと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の基準画像のうちの前記基準画像の各々及び前記試料画像の前記特徴ベクトルを生成するために使用される特徴が、パッチサイズ、粒子サイズ、粒子形状、平均ピクセル強度、及び画像平均グレースケール値のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の基準画像を前記試料画像と整列させることが、
前記コンピュータシステムによって、前記ユーザインターフェースにおける前記試料画像を表示するための第１の表示位置を決定することであって、前記第１の表示位置が、セルのグリッドの第１のセル内にある、決定することと、
前記コンピュータシステムによって、前記ユーザインターフェースにおける前記第１の基準画像を表示するための前記第１の表示位置に隣接する第２の表示位置を決定することであって、前記第２の表示位置が、前記セルのグリッドの第２のセル内にある、決定することと、
前記コンピュータシステムによって、前記第２の表示位置内の前記第１の基準画像の図心を前記第１の表示位置内の前記試料画像の図心と整列させることと、を含む、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記整列させた第１の基準画像の前記背景を動的に塗り潰すことが、
前記コンピュータシステムによって、前記第２のセル内の前記第１の基準画像の前記背景を拡大して、前記第２のセルを塗り潰すことと、
前記コンピュータシステムによって、前記第１の基準画像の背景色を決定することと、
前記コンピュータシステムによって、前記第１の基準画像の前記拡大した背景を前記背景色で塗り潰すことと、を含む、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の基準セルの前記背景色を決定することが、
前記コンピュータシステムによって、前記第１の基準画像の四隅画素を決定することと、
前記コンピュータシステムによって、前記四隅画素の平均色値を計算することと、を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の基準画像が、前記複数の基準画像の各基準画像と関連付けられたタグに基づいて選択される、請求項９〜１５のいずれか一項に記載のコンピュータで実施される方法。
【請求項１７】
プログラムコードを備えるコンピュータ読み取り可能なメモリデバイスであって、該プログラムコードが、プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
生体試料から試料粒子の試料画像を受信することと、
基準画像のデータベースから複数の基準画像を選択することであって、前記複数の基準画像の各基準画像が、１つ以上の生体試料からの複数の基準粒子からの基準粒子の基準画像である、選択することと、
前記試料画像に対する各基準画像の類似度に基づいて、前記複数の基準画像の順序を決定することと、
前記決定した順序に基づいて、前記複数の基準画像から第１の基準画像を選択することと、
前記第１の基準画像を前記試料画像と整列させることと、
前記整列させた第１の基準画像の背景を動的に塗り潰すことと、
前記試料画像、及び前記動的に塗り潰し、整列させた第１の基準画像をユーザインターフェースに表示することと、を行わせる、コンピュータ読み取り可能なメモリデバイス。
【請求項１８】
前記複数の基準画像の前記順序を決定するための前記プログラムコードが、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記試料画像を前記複数の基準画像の各基準画像と比較することと、
前記試料画像に対する前記各基準画像の類似度を決定することと、を行わせるプログラムコードを含む、請求項１７に記載のコンピュータ読み取り可能なメモリデバイス。
【請求項１９】
前記試料画像を前記複数の基準画像の各基準画像と比較するための前記プログラムコードが、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記複数の基準画像のうちの前記基準画像の各々及び前記試料画像の特徴ベクトルを生成することと、
前記試料画像との、前記複数の基準画像の各基準画像の距離メトリックを計算することと、を行わせるプログラムコードを含む、請求項１８に記載のコンピュータ読み取り可能なメモリデバイス。
【請求項２０】
前記複数の基準画像のうちの前記基準画像の各々及び前記試料画像の前記特徴ベクトルを生成するために使用される特徴が、パッチサイズ、粒子サイズ、粒子形状、平均ピクセル強度、及び画像平均グレースケール値のうちの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載のコンピュータ読み取り可能なメモリデバイス。
【請求項２１】
前記第１の基準画像を前記試料画像と整列させるための前記プログラムコードが、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記ユーザインターフェースにおける前記試料画像を表示するための第１の表示位置を決定することであって、前記第１の表示位置が、セルのグリッドの第１のセル内にある、決定することと、
前記ユーザインターフェースにおける前記第１の基準画像を表示するための前記第１の表示位置に隣接する第２の表示位置を決定することであって、前記第２の表示位置が、前記セルのグリッドの第２のセル内にある、決定することと、
前記第２の表示位置内の前記第１の基準画像の図心を前記第１の表示位置内の前記試料画像の図心と整列させることと、を行わせるプログラムコードを含む、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載のコンピュータ読み取り可能なメモリデバイス。
【請求項２２】
前記整列させた第１の基準画像の前記背景を動的に塗り潰すための前記プログラムコードが、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記第２のセル内の前記第１の基準画像の前記背景を拡大して、前記第２のセルを塗り潰すことと、
前記第１の基準画像の背景色を決定することと、
前記第１の基準画像の前記拡大された背景を前記背景色で塗り潰すことと、を行わせるプログラムコードを含む、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載のコンピュータ読み取り可能なメモリデバイス。
【請求項２３】
前記第１の基準画像の前記背景色を決定するための前記プログラムコードが、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記第１の基準画像の四隅画素を決定することと、
前記四隅画素の平均色値を計算することと、を行わせるプログラムコードを含む、請求項２２に記載のコンピュータ読み取り可能なメモリデバイス。
【請求項２４】
前記複数の基準画像が、前記複数の基準画像の各基準画像と関連付けられたタグに基づいて選択される、請求項１７〜２３のいずれか一項に記載のコンピュータ読み取り可能なメモリデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、臨床用途の画像の分析に関する。より具体的には、それらに限定するものではないが、本開示は、ユーザが、画像間の不適切な不一致に基づく混乱なしに、臨床分析を行うことを可能にするための、血液学及び尿分析等の臨床診断のために収集された細胞及び粒子の画像の分析、並びに画像の表示の正規化に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
生きている組織（例えば、人間、動物、及び植物）からの細胞又は粒子の分析は、疾患及び細胞障害、並びに健康な細胞を識別するために使用される医学的診断ツールとして使用することができる。分析のために細胞又は粒子を捕捉することは、例えば生きている組織（すなわち、生体試料）からの流体を通して粒子を収集することによって行うことができる。例えば、ヒトからの血液試料は、分析して、細胞が健康かどうか、又は分析することができる何らかの問題を有するかどうかを判定する細胞を含む。例えば、医師の治療を受けている患者からの血液試料は、２０１５年９月１１日に出願され、２０１６年２月１１日にＵＳ２０１６−００４１０８３Ａ１として公開された、特許出願第１４／７７５，４４８号、名称「ＨＥＭＡＴＯＬＯＧＹ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ」に記載されているシステム等の、複数の光角度検出パラメータを取得するように備えられる血液学システムを使用して評価することができる。別の例として、尿試料を評価することができる。細胞又は粒子を分析するには、細胞を撮像し、その細胞と、既知の特徴を有する他の細胞の画像との比較を行うことが有益であり得る。いくらかの分析及び比較は、自動化されたシステムを通して行うことができるが、全ての細胞の画像が十分に鮮明であるとは限らず、既知の課題を有するとは限らず、又は既知の課題を有する細胞の画像と十分に類似して自動化が適切に、若しくは効果的に機能するとは限らない。その場合、医療診断要員による手動の比較が行われ得る。必要に応じて、診断又は分類されるべき試料細胞の画像、及び既知の特徴を有する細胞の基準画像を提供するユーザインターフェースを提供することができる。分類のための試料画像は、基準画像及び試料画像内の細胞が同じ特徴若しくは特性を有し得る、又は同じ種類の細胞であり得る場合であっても、比較によって混乱し得る、基準画像との違いを有し得る。画像のサイズ、配向、及び表示された画像間のギャップ等の違いは、全て、細胞画像の比較によって混乱し得る違いの例である。本明細書に記載される実施形態は、そうした混乱を補償することができ、また、画像アトラスを使用して試料を基準画像と比較するための最適化されたユーザインターフェースを提供することができる。
【０００３】
明示的に別段の定めをした場合を除き、本開示でなされる「粒子」又は「複数の粒子」への言及は、流体中に分散された任意の離散した、又は形成された物体を包含することを理解する。本明細書で用いられるように、「粒子」は生体液中の全ての測定可能で検出可能な（例えば、画像及び／又は他の測定可能パラメータにより）構成要素を含むことができる。粒子は任意の物質、任意の形状及び任意のサイズのものである。粒子は細胞を含み得る。粒子の例は、限定するものではないが、血球、胎児細胞、上皮細胞、幹細胞、腫瘍細胞を含む細胞、又は細菌、寄生虫、又は先述のいずれかの破片若しくは生体液中の別の破片を含む。血球は、潜在的に生体液中に存在する任意の正常又は異常、成熟又は未熟細胞を含む任意の血球、例えば赤血球（ＲＢＣ）、白血球（ＷＢＣ）、血小板（ＰＬＴ）、及び他の細胞であってもよい。構成物は、更に未熟又は異常細胞を含む。未熟ＷＢＣは、後骨髄球、骨髄球、前骨髄球及び芽球を含んでもよい。成熟ＲＢＣに加えて、ＲＢＣの構成物は、有核ＲＢＣ（ＮＴＲＣ）及び網赤血球を含んでもよい。ＰＬＴは、「巨大」ＰＬＴ及びＰＬＴ凝集を含んでもよい。血小板、網赤血球、有核ＲＢＣ、並びに好中球、リンパ球、単球、好酸球、好塩基球を含むＷＢＣ、及び、芽球、前骨髄球、骨髄球又は後骨髄球を含む未熟ＷＢＣは、粒子として計数されて分析される。本明細書を通して、画像は細胞又は粒子の画像であるものとして記載される。多くの場合、細胞として参照されるが、画像は任意の粒子であり得る。「画像」は、レンズ、鏡、カメラ、又は顕微鏡等の光学デバイスによって生成された何らかの視覚的印象を意味する。
【０００４】
例示的な尿粒子は、尿沈渣粒子を含み得る。例示的な尿沈渣粒子は、赤血球（ＲＢＣ）、変形赤血球、白血球（ＷＢＣ）、好中球、リンパ球、食細胞、好酸球、好塩基球、扁平上皮細胞、移行上皮細胞、デコイ細胞、腎尿細管上皮細胞、円柱、結晶、細菌、酵母、寄生虫、卵円形脂肪体、脂肪小滴、精子、粘液、トリコモナス、細胞凝集及び細胞破片を含み得る。例示的な細胞は、赤血球、白血球及び上皮を含み得る。例示的な円柱は、無細胞色素円柱、分類不能円柱（例えば、顆粒円柱）を含み得る。例示的な無細胞円柱は、例えば、ろう様円柱、幅広円柱、脂肪円柱及び結晶円柱を含み得る。例示的な細胞性円柱は、例えば、ＲＢＣ円柱、ＷＢＣ円柱及び細胞性円柱を含み得る。例示的な結晶は、例えば、シュウ酸カルシウム、トリプルリン酸、カルシウムリン酸、尿酸、炭酸カルシウム、ロイシン、シスチン、チロシン及び無晶性結晶を含み得る。例示的な非扁平上皮細胞は、例えば、腎上皮及び移行上皮を含み得る。例示的な酵母は、例えば、出芽酵母及び仮性菌糸を有する酵母を含み得る。例示的な尿沈渣粒子はまた、ＲＢＣ凝集、脂肪、卵円形脂肪体及びトリコモナスを含み得る。記載されたシステム及び方法は、例えば、赤血球（例えば、ＲＢＣ）、変形赤血球、白血球（例えば、ＷＢＣ）、好中球、リンパ球、食細胞、好酸球、好塩基球、扁平上皮細胞、移行上皮細胞、デコイ細胞、腎尿細管上皮細胞、円柱、結晶、細菌、酵母、寄生虫、卵円形脂肪体、脂肪小滴、精子、粘液、トリコモナス、細胞凝集及び細胞破片の検出と定量化のような生体液中の粒子の特徴付け、分類と下位分類、計数と分析に有用であり得る。
【０００５】
以下の記載においては、説明の適用上、具体的詳細が本発明の実施形態の完全な理解を提供するために示される。しかしながら、様々な実施形態は、これらの具体的詳細なしに実施されてもよいことが明らかである。図面及び説明は、限定することを意図していない。
【０００６】
いくつかの図面で記載されるシステムは、様々な構成で提供されてもよい。必要に応じて、システムは、１つ以上のシステムの構成要素がクラウドコンピューティングシステムの１つ又は２つ以上のネットワークに分散される分散システムとして構成されてもよい。記載されたシステムの全ての機能は、記載された方法に変更を加えて適用可能であり、またその逆も適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
様々な例の性質及び利点の更なる理解は、以下の図面を参照することにより実現されてもよい。
【０００８】
【図１】一実施形態による、画像分析、正規化、及び表示を行うために使用可能な例示的なシステムのブロック図である。
【０００９】
【図２】一実施形態による、画像分析、正規化、及び表示を行うために使用可能な例示的なコンピュータシステムのブロック図である。
【００１０】
【図３】一実施形態による、画像分析、正規化、及び表示を行うためのプロセスの一実施例のフローチャートである。
【００１１】
【図４】一実施形態に従って類似度に基づいて画像の順序を決定するための方法の一実施例のフローチャートである。
【００１２】
【図５】一実施形態に従って画像間の類似度を決定するための方法の一実施例のフローチャートである。
【００１３】
【図６】一実施形態に従って画像を整列させるための方法の一実施例のフローチャートである。
【００１４】
【図７】一実施形態に従って画像の背景を動的に塗り潰すための方法の一実施例のフローチャートである。
【００１５】
【図８】一実施形態に従って画像の背景色を決定するための方法の一実施例のフローチャートである。
【００１６】
【図９】実施形態に従って表示される画像の例を例示する図である。
【図１０】実施形態に従って表示される画像の例を例示する図である。
【図１１】実施形態に従って表示される画像の例を例示する図である。
【図１２】実施形態に従って表示される画像の例を例示する図である。
【図１３】実施形態に従って表示される画像の例を例示する図である。
【図１４】実施形態に従って表示される画像の例を例示する図である。
【００１７】
【図１５】実施形態に従うユーザインターフェースの例を例示する。
【図１６】実施形態に従うユーザインターフェースの例を例示する。
【図１７】実施形態に従うユーザインターフェースの例を例示する。
【図１８】実施形態に従うユーザインターフェースの例を例示する。
【図１９】実施形態に従うユーザインターフェースの例を例示する。
【図２０】実施形態に従うユーザインターフェースの例を例示する。
【図２１】実施形態に従うユーザインターフェースの例を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、画像分析、正規化、及び表示を行うために使用可能な例示的なシステム１００のブロック図を例示する。システム１００は、データベース１２０、データベース１２５、サーバ１１０、コンピューティングデバイス１１５、分析装置１３０を含む、様々な構成要素が通信することができるネットワーク１０５を含むことができる。
【００１９】
分析装置１３０は、例えば、２０１５年９月１１日に出願された特許出願第１４／７７５，４４８号、名称「ＨＥＭＡＴＯＬＯＧＹ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ」に詳細に記載されているように、体液細胞の画像を捕捉する体液システムを通して、生きている組織粒子及び細胞の画像を収集することができる。分析装置１３０は、画像を収集し、その画像を試料細胞画像としてデータベース１２０に格納することができる。基準画像は、比較のために、分析装置１３０を通して、及び／又は他の捕捉方法を通して収集し、そして、データベースに１２５に格納することができる。
【００２０】
データベース１２０は、分析のための試料画像を格納することができる。データベース１２５は、データベース１２０に格納された試料画像の分析中に、比較のための画像アトラス（すなわち、基準画像のデータベース）を格納することができる。必要に応じて、データベース１２０及びデータベース１２５は、単一のデータベース（例えば、基準画像以外の、異なるテーブルに格納された試料画像を有する）であり得る。データベース１２０及び１２５は、例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）ＳＱＬ  Ｓｅｒｖｅｒ（登録商標）データベース、Ｏｒａｃｌｅ（登録商標）データベース、又はＭｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｅｘｃｅｌ（登録商標）スプレッドシートを含む、任意の適切なデータベースであり得る。
【００２１】
ネットワーク１０５は、任意の適切な数又はタイプのネットワーク又はリンクであり得て、限定するものではないが、ダイヤルアップネットワーク、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、広域ネットワーク（「ＷＡＮ」）、公衆交換電話網（「ＰＳＴＮ」）、セルラーネットワーク、ＷｉＦｉネットワーク、インターネット、イントラネット、あるいは、有線及び／又は無線通信リンクの任意の組み合わせが挙げられる。ネットワーク１０５は、１つ以上のサブネットワークを含み得る。いくつかの例では、システムの２つ以上の構成要素（例えば、コンピューティングデバイス１１５、サーバ１１０、データベース１２０及び１２５、分析装置１３０、又はこれらの任意の組み合わせ）は、ネットワーク１０５に接続され、かつネットワーク１０５を介して通信され得る。
【００２２】
コンピューティングデバイス１１５は、図２に関して記載されるようにコンピュータシステム２００であり得る。コンピューティングデバイス１１５は、本明細書でより詳細に論じられるように、画像分析、正規化、及び表示を行うことができるシステムであり得る。コンピューティングデバイス１１５は、ユーザによって利用されるシステムであり得、また、デスクトップコンピュータとして表されるが、ラップトップ又は無線デバイス（例えば、スマートフォン、タブレット、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ｅリーダー、又はスマートウォッチ）を含む任意のユーザデバイスであり得る。
【００２３】
必要に応じて、サーバ１１０は、図２に関して記載されるようにコンピュータシステム２００であり得る。サーバ１１０は、例えば、画像分析及び正規化を行うことができ、また、サーバは、あるときにはそれ自体の表示デバイスを含まないので、ユーザインターフェースに表示するために、結果として生じる画像をコンピューティングデバイス１１５に送信することができる。必要に応じて、サーバ１１０は、任意の適切なタイプのサーバであり得る。サーバは、例えば、サーバファーム又はラックサーバ内にあり得る。コンピューティングデバイス１１５及びサーバ１１０は、例えば、クラウドコンピューティング環境内にあり得る。
【００２４】
図２は、画像分析、正規化、及び表示を行うために使用可能な例示的なコンピュータシステム２００のブロック図を例示する。コンピューティングデバイス２００は、例えば、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレット、ｅリーダー、スマートフォン若しくはモバイルデバイス、スマートウォッチ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、又は他の電子機器を含み得る。コンピューティングデバイス２００は、例えば、コンピューティングデバイス１１５又はサーバ１１０であり得る。
【００２５】
コンピューティングデバイス２００は、バス２０５を介して他のハードウェアと連動するプロセッサ２４０を含み得る。ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のような任意の適切な有形（及び非一時的）コンピュータ読み取り可能媒体を含み得るメモリ２１０は、コンピューティングデバイス２００の演算を構成するプログラム構成要素（例えば、命令２１５）を具現化できる。いくつかの例では、コンピューティングデバイス２００は、入力／出力（「Ｉ／Ｏ」）インターフェース構成要素２２５（例えば、ディスプレイ２４５、キーボード、又はマウスとの連動用）、及び追加記憶機構２３０を含み得る。
【００２６】
コンピューティングデバイス２００は、ネットワーク構成要素２２０を含み得る。ネットワーク構成要素２２０は、ネットワーク接続を容易にする任意の構成要素のうちの１つ以上を表すことができる。いくつかの例では、ネットワーク構成要素２２０は、無線接続を容易にでき、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような無線インターフェース、又は携帯電話ネットワークにアクセスするための無線インターフェース（例えば、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ、若しくは他のモバイル通信ネットワークにアクセスするためのトランシーバ／アンテナ）を含むことができる。別の例では、ネットワーク構成要素２２０は、有線であり得て、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢ、又はＩＥＥＥ１３９４のようなインターフェースを含み得る。
【００２７】
図２は、単一プロセッサ２４０を有する単一コンピューティングデバイス２００を示すが、システムは、任意の数のコンピューティングデバイス２００と任意の数のプロセッサ２４０を含むことができる。例えば、複数のコンピューティングデバイス２００又は複数のプロセッサ２４０は、有線又は無線ネットワーク（例えば、広域ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、又はインターネット）、例えば、ネットワーク１０５上に分散され得る。複数のコンピューティングデバイス２００又は複数のプロセッサ２４０は、本開示の任意の工程を個別に、又は互いに調整して実行できる。例えば、プロセッサ２４０及び／又はコンピューティングデバイス２００は、例えば、図１のコンピューティングデバイス１１５及び／又はサーバ１１０であり得る。
【００２８】
図３は、画像分析、正規化、及び表示を行うためのプロセス３００の一実施例のフローチャートを例示する。このプロセス３００は、例えば図１のシステム１００上で、より具体的には、図２のコンピュータシステム２００上のプログラムコードとして実施することができる。
【００２９】
プロセス３００は、例えば図２のコンピュータシステム２００上で、３０５から始まる。３１０で、コンピュータシステム２００は、生きた組織から試料粒子（例えば、細胞）の試料画像を受信することができる。上で簡潔に論じたように、生きている組織の細胞及び粒子は、微生物から収集した生体試料（例えば、尿又は血液試料）を使用する画像処理システム（例えば、分析装置１３０）を使用して撮像又は撮影することができる。画像は、図９の試料画像９０５のように、捕捉前又は後に拡大し、単一の細胞又は粒子の画像を表すことができる。試料画像は、コンピューティングデバイス１１５（図２のコンピュータシステム２００としてより詳細に示される）において、例えば図１のデータベース１２０から、図１のネットワーク１０５を通して受信することができる。
【００３０】
３１５で、コンピュータシステム２００は、基準画像のデータベースから複数の基準画像を選択することができる。基準画像のデータベースは、例えば、図１のデータベース１２５であり得る。データベースは、任意の数の基準画像を含むことができる。基準画像は、試料画像に関して上に記載したように、類似の捕捉方法を通してポピュレートすることができる。基準画像は、例えば、図９の基準画像９１０であり得る。基準画像は、データベース１２５に格納された基準画像のユーザ選択ライブラリを通してポピュレートすることができる。必要に応じて、ユーザ選択画像は、以前に捕捉した基準画像のライブラリからのものであり得る。必要に応じて、ユーザ選択画像は、ユーザが基準画像データベースに加える試料画像であった画像を含むことができる。必要に応じて、ユーザ選択画像は、システム間での一意性及び移植性を確実にするために、ランダムに生成されたグローバル一意識別子（ＧＵＩＤ）に基づくファイル名を使用することができる。基準画像は、任意の適切なフォーマット（例えば、＊．ｐｎｇ、＊．ｇｉｆ、＊．ｊｐｇ）で格納することができる。基準画像は、捕捉したとおりに格納することができるが、それは、画像が、例えば、撮像した細胞のファイルサイズ、画素高、画素幅、及び／又は倍率が異なるものであり得ることを意味する。
【００３１】
基準画像は、既知の特徴を含む細胞若しくは粒子であり得、又は特定のタイプの既知の細胞若しくは粒子である。例えば、全血試料は、通常、赤血球（red  blood  cells、erythrocytes）、白血球（white  blood  cells、leukocytes）、及び血小板（platelets、thrombocytes）を含む、３つの主要な分類の血球を含む。各分類は、下位分類の構成物に更に分けることができる。例えば、白血球（ＷＢＣ）の５つの主要なタイプの下位分類は、異なる形状及び機能を有する。白血球は、好中球、リンパ球、単球、好酸球、及び好塩基球を含み得る。また、赤血球タイプの下位分類も存在する。試料内の粒子の外観は、病態、細胞成熟度、及び他の要因によって異なり得る。赤血球の下位分類は、網赤血球及び有核赤血球を含み得る。別の例として、撮像した細胞は、鎌状細胞であり得る。基準画像は、基準画像内の細胞のカテゴリを確認することができる注釈、又は基準画像内の細胞の特徴若しくは特性を識別するタグを含むことができる。一例として、鎌状細胞であることが分かっている細胞の画像に関する注釈は、その細胞を鎌状細胞として識別することができる。別の例として、赤血球であることが分かっている細胞の画像に関する注釈は、その細胞を赤血球として識別することができる。いくつかの基準画像は、細胞の複数の特徴又は特性を識別する複数のタグを含むことができる。例えば、細胞は、赤血球として注釈を付すことができ、また、細胞を網赤血球として識別する追加のタグを有することができる。細胞又は粒子は、例えば、好中球、リンパ球、単球、好酸球、好塩基球、血小板、網赤血球、有核赤血球（ＲＢＣ）、芽球、前骨髄球、骨髄球、後骨髄球、赤血球（ＲＢＣ）、細胞、細菌、粒子状物質、細胞凝集、又は細胞破片若しくは成分としてタグ付けすることができる。必要に応じて、コンピュータシステム２００は、例えば固有のタグ及び／又は注釈を有する全ての基準画像を選択することによって、基準画像のデータベースから複数の基準画像を選択することができる。一例として、コンピュータシステム２００は、データベースから、赤血球として注釈が付された全ての基準画像を選択することができる。別の例として、コンピュータシステム２００は、データベースから、白血球の注釈を有する全ての基準画像を選択することができる。必要に応じて、コンピュータシステム２００は、ユーザが、基準画像を選択するために使用されるタグ又は注釈を選択することを可能にすることができる。必要に応じて、コンピュータシステム２００は、基準画像データベース内の全ての基準画像を選択することができる。必要に応じて、コンピュータシステム２００は、ユーザが、基準画像データベースから所望の基準画像を選択することを可能にすることができる。必要に応じて、コンピュータシステム２００は、ユーザが、フィルタとして追加のタグを選択すること、例えば、白血球として分類され、更に、好中球としてタグ付けされた全ての画像を選択することを可能にすることができる。
【００３２】
画像にタグ又は注釈を付すことで、高速な画像検索のための有効な方法を提供することができる。潜在的に多くの異なるサブタイプを有する多数の基準画像の場合は、身体的な特徴又は同じ分類タイプに関する疾患ステージのいずれかの変動に基づいて、１つ以上のサブタイプを標的にするサブセットを提供することが有益であり得る。これは、撮像した細胞の分類を識別する注釈内のタグ付け等の階層タグ付けを介して行うことができる。例えば、基準画像は、細胞が赤血球（「ＲＢＣ」）である旨の注釈（すなわち、撮像した細胞がＲＢＣ分類内である旨のＲＢＣの注釈）、及び特定の特性並びにＲＢＣの注釈を有するものとして基準画像にマーク付けするタグ、を含むことができ、例えば有核赤血球は、それを有核として識別するタグを有することができる。
【００３３】
３２０で、コンピュータシステム２００は、試料画像に対する各基準画像の類似度に基づいて、複数の基準画像の順序を決定することができる。これは、最も類似するものが最初に表示されるように基準画像を順序付けるための時間を大幅に節約することができる。上で論じたように、試料画像は、試料画像内で撮像した細胞の特性、特徴、又はタイプを比較して識別するために、ユーザインターフェースの基準画像と共に表示することができる。最初に最も類似する画像を表示することで、試料画像を基準画像内の同じタイプの細胞に分類するために、又は試料画像が基準画像と同じ特性又は特徴を有することを識別するために、試料画像に一致する基準画像を見出すためにかかる時間の量を制限することができる。コンピュータシステム２００は、例えば、図４及び図５に関してより詳細に記載されているように、試料画像を選択した基準画像の各々と比較することによって、順序を決定することができる。
【００３４】
３２５で、コンピュータシステム２００は、決定した順序に基づいて、複数の基準画像から第１の基準画像を選択することができる。第１の基準画像が最も類似していると決定されたものである、第２の基準画像が２番目に最も類似していると決定されたものである、等のように、コンピュータシステム２００が基準画像の順序を決定した後に、コンピュータシステム２００は、分析、正規化、及び表示を行うための第１の基準画像を選択することができる。第１の基準画像に対するプロセス３００の残りの工程を行った後に、コンピュータシステム２００は、プロセス３００の残りの工程において分析、正規化、及び表示を行うための第２の基準画像を選択し、そして、選択した全ての基準画像がプロセス３００に従って分析、正規化、及び表示されるまで、複数の基準画像の各基準画像に対して工程を繰り返し続けることができる。
【００３５】
３３０で、コンピュータシステム２００は、第１の基準画像を試料画像と整列させることができる。第１の基準画像と試料画像との整列は、例えば、ユーザインターフェースを通して画像をユーザに表示するためのものであり得る。整列は、ユーザインターフェースに表示するために、画像の隣接する縁部を整列させること、及び画像を互いにセンタリングすることを含み得る。行うことができる整列の１つのタイプの一実施例は、図６に関してより詳細に記載されている。必要に応じて、試料画像及び基準画像の隣接する縁部は、同じサイズではない。そのような場合、より小さい画像を拡大して、より大きい画像のサイズに一致させることができる。例えば、必要に応じて、より小さい画像をズームして、より大きい画像と同じサイズまで拡大することができる。随意に、画像は、より大きい画像と同じサイズの隣接する縁部を有する画像パッチの上に重ね合わせることができる。必要に応じて、各画像は、グリッドのセル内に表示するために配置することができ、グリッドのセルは、より小さい画像の大きさをより大きい画像のサイズにリサイズするためにディスプレイに現れる、マッチング背景色を有することができる。
【００３６】
必要に応じて、ユーザインターフェースに表示するための基準画像の数は、１〜８個とすることができる。整列及び拡大は、任意の数の基準画像について行うことができ、基準画像は、隣接する縁部を共有する画像に基づいて、順々に整列させ、拡大することができる。任意選択の画像表示レイアウトに関する更なる詳細については、図１１に関する記載を参照されたい。数学的用語において、Ｉｉ，ｊは、Ｗｉ，ｊの幅及びＨｉ，ｊの高さを有する、ｉ∈［０，ｍ−１］、ｊ∈［０，ｎ−１］を有するｍ×ｎ個のグリッド内のｉ番目の行、ｊ番目の列の基準画像とする。整列及び拡大は、次式のように、表示グリッドのｉ番目の行高さＲＨｉ及びｊ番目の列幅ＣＷｊを計算することによって行うことができる。
【数１】
2019527876.tif 000003
【００３７】
試料画像の相対的サイズ及び表示するための基準画像のリストに応じて、表示グリッド内の特定の行／列の最終的な行高さ又は列幅は、試料画像又は基準画像のいずれかの拡大を必要とさせ得る。必要に応じて、画像背景の塗り潰しを、計算したグリッドセルの幅又は高さと異なるサイズを有する任意の画像に適用することができる。また、原画像に対する１００％の忠実度を保つためにスケーリング又はリサイズすることなく、画像自体を、関連付けられたグリッドセルの中央に位置付けることができる。
【００３８】
３３５で、コンピュータシステム２００は、整列させた第１の基準画像の背景を動的に塗り潰すことができる。整列工程中に、第１の基準画像の背景を拡大して、表示されたイメージが試料画像に対して同じサイズの隣接する縁部を有することを確実にすることができる。拡大した背景は、基準画像の既存の背景と実質的に同じ色で動的に塗り潰して、均一性を確実にすることができ、また、異なる背景色を含む画像間に隔たりがあるといった混乱を取り除くことができる。任意の画像の色は、例えば、赤、緑、青、及びアルファチャンネルを含むことができる。図７に関してより詳細に記載されるように、背景は、基準画像の背景に一致する色を決定し、拡大した背景内を決定した色で塗り潰すことによって、塗り潰すことができる。必要に応じて、背景は、基準画像を決定した背景色で塗り潰したパッチの上に重ね合わせることによって塗り潰される。表示中に、パッチは、例えば、セルのグリッドの１つのセルであり得る。この時点で、本明細書では、２つの異なるタイプのcell（細胞またはセル）を論じていることに留意されたい。cell（細胞）の画像（すなわち、基準画像又は試料画像）は、生きた組織の体細胞の画像である。グリッドのcell（セル）は、表内のセルのような、異なるタイプのセルである。本明細書の全体を通して、cellに関して述べるときには、特にグリッドのセルが述べられていない限り、撮像した体細胞を意図している。
【００３９】
必要に応じて、試料画像及び基準画像の整列は、（例えば、試料画像が基準画像よりも小さいので）リサイズされて、拡大された試料画像をもたらし得る。そのような場合、試料画像の背景は、第１の基準画像の背景を動的に塗り潰すことに関して上に記載した様態と同じ様態で動的に塗り潰すことができる。
【００４０】
３４０で、コンピュータシステム２００は、試料画像及び動的に塗り潰し、整列させた第１の基準画像をユーザインターフェースに表示することができる。試料画像及び１つ以上の基準画像のユーザインターフェース表示の例は、図９〜図１８に示される。必要に応じて、ユーザインターフェースは、コンピュータシステム２００と関連付けられた表示デバイスに表示することができる。例えば、デスクトップ、ラップトップ、スマートフォン、タブレット、又は表示モニタを含む任意の他の適切なコンピューティングデバイス１１５を含む、ユーザインターフェースを表示することができるモニタを有する任意のユーザデバイスであり得るコンピューティングデバイス１１５は、コンピュータシステム２００であり得る。必要に応じて、コンピュータシステム２００は、サーバ１１０であり得る。そのような実施形態において、サーバ１１０は、特定の表示モニタを含まない場合があり、よって、サーバ１１０は、表示するための情報（例えば、基準画像及び試料画像、及び関連付けられた計算したレイアウト及び色情報）を、ユーザインターフェースにおいてユーザに表示するためのコンピューティングデバイス１１５に送信することができる。
【００４１】
プロセス３００は、３４５で終了し得る。上で論じたように、必要に応じて、工程３２５、３３０、及び３３５は、第１の基準画像に関して行うことができ、また、選択した基準画像の各々が整列され、動的に塗り潰されるまで、基準画像ごとに繰り返すことができる。必要に応じて、基準画像がそれぞれ整列され、動的に塗り潰されると、個々の基準画像ごとに、選択した全ての基準画像について同時に（選択した全ての基準画像を整列させ、動的に塗り潰した後に一度だけ）、又は特定の数の一組の基準画像を同時に、表示工程を行う（例えば、図１２のように、８つの基準画像を試料画像と共に同時に表示する）ことができる。
【００４２】
図４は、類似度に基づいて画像の順序を決定するためのプロセス４００の一実施例のフローチャートを例示する。プロセス４００は、図３の工程３２０の一部として行うことができる。プロセス４００は、例えば図１のシステム１００上で、より具体的には、図２のコンピュータシステム２００上のプログラムコードとして実施することができる。
【００４３】
４０５で、コンピュータシステム２００は、試料画像を複数の基準画像の各基準画像と比較することができる。比較は、図５に関してより詳細に記載されているように、例えば、基準画像及び試料画像ごとに特徴ベクトルを生成し、各基準画像と試料画像との間の距離メトリックを計算することによって行うことができる。
【００４４】
４１０で、コンピュータシステム２００は、試料画像に対する各基準画像の類似度を決定することができる。この決定は、例えば、図５に関して論じられる計算した距離メトリックに基づいて行うことができる。
【００４５】
図５は、画像間の類似度を決定するためのプロセス５００の一実施例のフローチャートを例示する。プロセス５００は、図４の工程４０５の一部として行うことができる。プロセス５００は、例えば図１のシステム１００上で、より具体的には、図２のコンピュータシステム２００上のプログラムコードとして実施することができる。
【００４６】
５０５で、コンピュータシステム２００は、複数の基準画像のうちの基準画像の各々及び試料画像の特徴ベクトルを生成することができる。特徴ベクトルは、各画像の複数の特徴に関する情報を含むことができる。例えば、特徴ベクトルは、パッチサイズ、粒子サイズ、粒子形状、平均ピクセル強度、及び／又は画像平均グレースケール値を識別することができる。パッチサイズは、全体の画像サイズであり得る。画像サイズは、上で論じたように、ズームすることができる。背景もまた、上で論じたように、拡大することもできる。パッチサイズは、これらの変更のうちのいずれかに先行する画像のサイズである。粒子サイズは、画像内の試料細胞又は基準細胞のサイズであり得る。必要に応じて、細胞サイズは、例えば図９に示されるように、画像内でより大きく又はより小さく現れ得る。試料画像９０５内の試料細胞の粒子サイズは、基準画像９１０内の基準細胞の粒子サイズよりも小さい。粒子サイズは、例えば画像捕捉中に使用される拡大に基づいて、画像内でより大きく又はより小さく現れ得る。粒子形状は、画像内の試料細胞又は基準細胞の形状であり得る。平均画素強度は、画像から複数の画素を選択し、選択した画素の各々の強度を決定し、そして、選択した画素の平均強度を計算することによって、計算することができる。画像の平均グレースケール値は、画像から複数の画素を選択し、画素ごとにグレースケール値を決定し、そして、複数の計算したグレースケール値の平均値を計算することによって、計算することができる。他の特徴は、各画像の特徴ベクトルについて識別し、利用することができる。
【００４７】
５１０で、コンピュータシステム２００は、試料画像からの複数の基準画像のうちの基準画像ごとに、距離メトリックを計算することができる。例えば、コンピュータシステム２００は、特徴ベクトルを利用して、各基準画像と試料画像との間の距離メトリックを計算することができる。距離メトリック値が少ないほど、基準画像が試料画像に類似している。距離メトリック値は、次いで、試料画像に最も類似するものから順々に基準画像をランク付けするために利用することができる。
【００４８】
必要に応じて、距離メトリックは、以下のように定義することができる。
【００４９】
【数２】
2019527876.tif 000004
【００５０】
この距離メトリックの定義において、ｉ番目の基準画像特徴ベクトル
【数３】
2019527876.tif 000005
は、ｆｉ，ｋのｋ番目の成分有し、式中、ｋ∈［０，Ｎ−１］であり、Ｎは、特徴ベクトルの次元数である。候補特徴は、例えば、画像サイズ、画像の粒子サイズ、画像の粒子形状、画像の平均ピクセル強度、又は粒子／パッチの平均グレースケール値に基づくことができる。距離メトリック値が少ないほど、ｉ番目の画像（基準）とｊ番目の画像（試料）とがより類似している。
【００５１】
図６は、画像を整列させるためのプロセス６００の一実施例のフローチャートを例示する。プロセス６００は、図３の工程３３０の一部として行うことができる。プロセス６００は、例えば図１のシステム１００上で、より具体的には、図２のコンピュータシステム２００上のプログラムコードとして実施することができる。
【００５２】
６０５で、コンピュータシステム２００は、グリッドの第１のセル内で、試料画像をユーザインターフェースに表示するための第１の表示位置を決定することができる。例えば、画像は、試料画像が中央にあり、基準画像が試料画像に隣接するように、グリッド内で、ユーザインターフェースに表示することができる。例えば、図９は、基準画像９１０に隣接する試料画像９０５を示す。同様に、別の例として、図１１は、基準画像１１１０及び１１１５の両方に隣接する試料画像１１０５を示す。更に別の例として、図１２は、基準画像１２１０、１２１５、１２２０、及び１２２５に隣接する試料画像１２０５を示す。図１２は、隅を、それぞれが他の基準画像に隣接する基準画像１２３０、１２３５、１２４０、及び１２４５と共有する試料画像も示す。必要に応じて、図１２に示されるように、試料画像は、できる限り多くの基準画像に隣接し得るように、グリッドの中央に配置される。
【００５３】
６１０で、コンピュータシステム２００は、グリッドの第２のセル内で、第１の基準画像をユーザインターフェースに表示するための、第１の表示位置に隣接する第２の表示位置を決定することができる。基準画像に隣接する試料画像の例は、図９〜図１４に見出され得る。例えば、試料画像９０５は、図９に示されるように、基準画像９１０に隣接し得る。
【００５４】
６１５で、コンピュータシステム２００は、第２の表示位置内の第１の基準画像の図心を、第１の表示位置内の試料画像の図心と整列させることができる。例えば、試料画像の中心は、それが第１の表示位置の中心に位置付けられるように決定し、配置することができ、それが、グリッドの第１のセルの中心（例えば、図９の試料画像９０５の位置）であり得る。コンピュータシステム２００はまた、第１の基準画像の中心を決定し、第２の表示位置の中心に位置付けられるように配置することもでき、それが、グリッドの第２のセルの中心（例えば、図９の試料画像９１０の位置）であり得る。グリッドの定義のため、グリッド内で隣接する第１の表示位置の中心及び第２の表示位置の中心は、（図９に示されるように）隣接する縁部の共通中心を有する。必要に応じて、各画像の図心が整列される結果ごとに表示位置を選択することによって、試料画像及び第１の基準画像の中心を整列させることができるように、他の方法を使用することができる。
【００５５】
図７は、画像の背景を動的に塗り潰すためのプロセス７００の一実施例のフローチャートを例示する。プロセス７００は、図３の工程３３５の一部として行うことができる。プロセス７００は、例えば図１のシステム１００上で、より具体的には、図２のコンピュータシステム２００上のプログラムコードとして実施することができる。
【００５６】
７０５で、コンピュータシステム２００は、第２のセル内の第１の基準画像の背景を拡大して、第２のセルを塗り潰すことができる。必要に応じて、第１の基準画像は、例えば、試料画像よりも低い高さを有することができる。例えば、試料画像及び第１の基準画像の隣接する側部が、垂直側部である場合、第１の基準画像及び試料画像の隣接する側部は異なる。同様に、例えば、試料画像及び第１の基準画像の隣接する側部が水平側部であり、第１の基準画像の幅が試料画像の幅よりも狭い場合、画像の隣接する側部は異なる。第１の基準画像の背景は、拡大して、第１の基準画像及び試料画像の隣接する側部が同じになることを確実にすることができる。必要に応じて、試料画像のサイズ（高さ及び／又は幅）は、第１の基準画像のサイズよりも小さくなり得る。そのような実施形態では、試料画像の背景を拡大することができる。
【００５７】
７１０で、コンピュータシステム２００は、第１の基準画像の背景色を決定することができる。第１の基準画像の背景色は、いくつかの方法で決定することができる。例えば、図８で詳細に説明されるように平均背景色を決定するためのプロセスを使用して、背景色を決定することができる。必要に応じて、標準色を選択することで、基準画像の背景色として使用することができる。例えば、全ての基準画像が同じ背景色を有する場合、背景色は、常時同じになり、また、既知であり得る。
【００５８】
７１５で、コンピュータシステム２００は、第１の基準画像の拡大した背景を背景色で塗り潰すことができる。例えば、グリッドの第２のセルは、決定した背景色で塗り潰することができ、よって、ユーザインターフェースに表示されたときに、第１の基準画像は、第１の基準画像自体を修正することなく拡大したように現れる。必要に応じて、第１の基準画像は、画像サイズを拡大し、拡大した画素を決定した背景色で塗り潰すように処理することができる。
【００５９】
図８は、画像の背景色を決定するためのプロセス８００の一実施例のフローチャートを例示する。プロセス８００は、図７の工程７１０の一部として行うことができる。プロセス８００は、例えば図１のシステム１００上で、より具体的には、図２のコンピュータシステム２００上のプログラムコードとして実施することができる。
【００６０】
８０５で、コンピュータシステム２００は、第１の基準画像の四隅画素を決定することができる。典型的な画像は、四隅を有し、各隅において隅画素を使用することができる。例えば、画像パッチがサイズＷ×Ｈ画素である場合、四隅画素は、［０，０］、［Ｗ−１，０］、［０，Ｈ−１］、［Ｗ−１，Ｈ−１］である。必要に応じて、より多い、又はより少ない画素を使用することができる。必要に応じて、任意の画素数を、縁部画素から選択して使用することができる。必要に応じて、縁部画素は、画像の縁部に沿った任意の画素であり得る。必要に応じて、縁部は、画像の絶対縁部に対する閾値距離の範囲内の画素、例えば、画像の絶対縁部から３画素の距離であり得る。
【００６１】
８１０で、コンピュータシステム２００は、四隅画素の平均色値を計算することができる。平均色値は、四隅画素の各々（又は、例えば、他の縁部画素が使用される場合に、背景色を決定するために識別される各画素）の色値を最初に決定することによって、決定することができる。四隅画素の各々の色値が決定されると、コンピュータシステム２００は、四隅画素の各々からの色値を使用して、四隅画素の平均色値を計算することができる。平均は、色成分、例えば赤色、緑色、青色、及びアルファごとに計算することができる。必要に応じて、任意の選択したピクセルを使用して、背景の平均色値を計算することができる。次いで、平均色値を画像の背景色として使用することができる。平均色値を決定することで、基準画像の背景を画像の背景全体に実質的に一致する色で塗り潰すことによって、混乱を低減させるのを補助することができる。試料画像及び８つの基準画像を整列させ、動的に塗り潰したグリッドの実施例は、図１２〜図１４に示される。
【００６２】
図９〜図１４は、実施形態に従って表示される画像の実施例を例示する。図９は、試料粒子９３０の試料画像９０５を基準粒子９３５の基準画像９１０と比較するために使用することができる、ユーザインターフェース９００の一部分を表示する。ユーザインターフェース９００は、分類インジケータ９１５と、進むナビゲーションボタン９２５と、戻るナビゲーションボタン９２０とを含むことができる。
【００６３】
分類インジケータ９１５は、基準画像９１０と関連付けられた注釈の指示であり得る。図９に示されるように、基準画像９１０は、それと関連付けられた注釈「ＨＹＡＬ」を有し得る。ＨＹＡＬは、例えば、基準画像９１０が硝子様円柱に分類されたことを意味し得る。分類の注釈又は特徴タグは、図９に示されるように、例えばドロップダウン選択リストを使用して、ユーザによって選択することができる。選択のために含まれるオプションは、例えば、表１で提供されるリストを含むことができる。表１で提供されるリストは、識別することができる異なる細胞のタイプ又は細胞の特徴を含む。分類インジケータ９１５についてユーザによって選択が行われると、例えば図３の工程３１５に関して詳細に説明されるように、基準画像の選択を行うことができる。
【表１】
2019527876.tif 000006
【００６４】
図９に示されるように、画像間で異なる色を有することと関連付けられた混乱を取り除くために、ユーザインターフェース９００に示される画像９０５と９１０と間にはいかなるギャップも存在しない。試料画像９０５は、図３の工程３１０で試料画像を受信することに関して記載されるように取得することができる。基準画像９１０は、図３の工程３１５で基準画像を選択することに関して記載されるように選択することができる。
【００６５】
進むナビゲーションボタン９２５は、ユーザによって選択されたときに、基準画像９１０を、ユーザインターフェースディスプレイ内の別の基準画像と置き換えさせることができる。必要に応じて、進むナビゲーションボタン９２５は、図３の工程３２５に関して説明されるように、類似度によって決定された、順序付けしたリスト内の次の基準画像を選択することができる。必要に応じて、進むナビゲーションボタン９２５は、例えば、分類インジケータ９１５によって示される注釈又はタグを含む基準画像の群からランダムな順序でコンピュータシステムによって選択される次の基準画像を選択することができる。
【００６６】
戻るナビゲーションボタン９２０は、ユーザによって選択されたときに、基準画像９１０を、ユーザインターフェースディスプレイ内の別の基準画像と置き換えさせることができる。必要に応じて、戻るナビゲーションボタン９２０は、図３の工程３２５に関して説明されるように、類似度によって決定された、順序付けしたリスト内の前の基準画像を選択することができる。必要に応じて、戻るナビゲーションボタン９２０は、順序付けしたリストからであるかどうかにかかわらず、前に閲覧した基準画像を選択することができる。
【００６７】
図１０は、図９のユーザインターフェース９００の一部分に非常に類似したユーザインターフェース１０００を示す。図１０に示されるように、試料画像１００５は、図９の試料画像９０５と同じ画像である。試料画像１００５は、試料粒子１０３０の画像であり、基準画像９１０は、基準粒子１０３５の画像である。ユーザインターフェース１０００はまた、分類インジケータ１０１５、進むナビゲーションボタン１０２５、及び戻るナビゲーションボタン１０２０も含む。ユーザインターフェース１０００は、ユーザによって識別された新しい選択を有する図９の分類インジケータ９１５からの結果であり得る。例えば、ユーザがユーザインターフェース９００を利用し、図９の分類インジケータ９１５に示されるＨＹＡＬから図１０の分類インジケータ１０１５によって示されるＷＢＣに、分類インジケータ９１５を使用して選択する場合。ＷＢＣは、白血球を意味し得る。次いで、結果として生じるユーザインターフェース１０００は、ＷＢＣの注釈を有する基準画像１０１０を示すことができる。
【００６８】
分類インジケータ１０１５は、図９の分類インジケータ９１５に関して上で説明した方法と同じ方法で実施することができる。進むナビゲーションボタン１０２５は、図９の進むナビゲーションボタン９２５に関して上で説明した方法と同じ方法で実施することができる。戻るナビゲーションボタン１０２０は、図９の戻るナビゲーションボタン９２０に関して上で説明した方法と同じ方法で実施することができる。
【００６９】
図９及び図１０に示されるように、ユーザインターフェース９００の一部分は、ユーザインターフェース１０００の一部分よりも大きい。図９及び図１０を見ることによって、試料画像９０５が、試料画像１００５と同じ幅であるが、試料画像９０５の高さが、試料画像１００５の高さよりも高いことが分かる。試料画像９０５及び試料画像１００５は、どちらも同じ試料細胞であり、また、同じ試料画像である。しかしながら、試料画像９０５及び試料画像１００５は、異なるサイズ（高さ）である。これは、基準画像９１０が基準画像１０１０よりも大きいからであり得る。そのような場合、試料画像９０５の高さを、図３の工程３３０及び３３５関して説明されるように、拡大し、動的に塗り潰して、試料画像９０５及び基準画像９１０の隣接する縁部が同じサイズであることを確実にすることができる。
【００７０】
図１１は、ユーザインターフェース９００及びユーザインターフェース１０００に類似するユーザインターフェース１１００の一部分を例示する。ユーザインターフェース１１００は、試料粒子１１３５の試料画像１１０５と、基準粒子１１４０及び１１４５のそれぞれ基準画像１１１０及び１１３０と、進むナビゲーションボタン１１２５と、戻るナビゲーションボタン１１２０と、分類インジケータ１１１５とを含む。分類インジケータ１１１５は、図９の分類インジケータ９１５に関して上で説明した方法と同じ方法で実施することができる。往路ナビゲーションボタン１１２５は、図９の進むナビゲーションボタン９２５に関して上で説明した方法と同じ方法で実施することができる。戻るナビゲーションボタン１１２０は、図９の戻るナビゲーションボタン９２０に関して上で説明した方法と同じ方法で実施することができる。
【００７１】
試料画像１１０５は、図３の工程３１０で試料画像を受信することに関して説明されるように取得することができる。基準画像１１１０及び１１３０は、図３の工程３１５で基準画像を選択することに関して記載されるように選択することができる。実例による説明の目的でのみ、基準粒子１１４０及び１１４５の基準画像１１１０及び１１３０は、同じ画像であり、また、試験粒子のものである。必要に応じて、例えば、基準データベースが基準画像を殆ど有しない場合は、同じ基準画像をユーザに表示して、試料画像と基準画像との類似度を識別するユーザの能力を高めることができる。必要に応じて、進むナビゲーションボタン１１２０又は戻るナビゲーションボタン１１２５の選択の後に、同じ基準画像をグリッド表示の同じ又は異なる位置に複数回表示することができる。マルチディスプレイは、例えば、基準データベース内の基準賢士の数、表示グリッドの全てのセルを塗り潰したいという要望に起因し得る。
【００７２】
図１１では、それぞれ試料画像１１０５の異なる隣接する縁部に２つの基準画像１１１０及び１１３０が表示されることが分かる。基準画像１１１０及び基準画像１１３０の位置の選択は、例えば、画像の類似度に基づくことができる。より類似する画像を最初に表示することができ、そこに基準画像１１１０が位置付けられ、２番目に類似する画像を２番目に表示することができ、そこに基準画像１１３０が位置付けられる。
【００７３】
２つ以上の基準画像を提示することを含み、大部分が１つの次元である画像レイアウトモード、例えば（図１９に記載されるように）「３×１」レイアウトの場合、基準画像は、Ｘ軸の方向における画像の類似性メトリックに従って順序付けることができる。以下の図は、点を例示する。
【数４】
2019527876.tif 000007
【００７４】
同様に、２つの次元を含む「３×３」の画像レイアウトモードの場合、基準画像は、画像近傍によって定義されるスパイラル座標に基づいて順序付けることができる。以下の図は、基準画像の順序付け（［０］、［１］、・・・、［７］）が自然な画像近傍順序と一致することを示す。
【数５】
2019527876.tif 000008
【００７５】
基準画像の数がスライディングウインドウサイズによって割り切れないとき（ｍ×ｎの画像レイアウトのスライディングウインドウサイズは、ｍ×ｎ−１であり、例えば、「３×３」の画像レイアウトモードは、３×３−１＝８のスライディングウインドウサイズを有する）、選択は、基準画像を表示するときにいかなる空のグリッドセルも存在しないように調整される。例えば、ナビゲーション方向にかかわらず（例えば、図９に関して説明されるように、進む又は戻るナビゲーションボタンを使用して、基準画像のリスト内を進む又は戻ること）、いかなる選択の違いも存在しない場合がある。例えば、「３×３」の画像レイアウトモードに９つの基準画像がある、すなわち、スライディングウインドウサイズが８である場合、表示が可能な２つのスライディングウインドウが存在し、第１のウインドウは、最初の８つの基準画像を使用し、最後のウインドウは、最後の８つの基準画像を使用する。具体的には、Ｎ個の基準画像のリストの場合、ｍ×ｎの画像レイアウトについて、スライディングウインドウのカウントは、次式によって与えられる。
【００７６】
【数６】
2019527876.tif 000009
【００７７】
式中、ｍ≠１又はｎ≠１であり、ｍｏｄは、数学的モジュロ演算を表す。また、（Ｎ個の基準画像のリストへの）ｉ番目のスライディングウインドウ開始インデックスは、次式によって与えられる。
【００７８】
【数７】
2019527876.tif 000010
【００７９】
式中、ｍ≠１又はｎ≠１、ｉ∈［０，Ｋ−１］
【００８０】
図１２は、図９〜図１１のユーザインターフェースに類似するユーザインターフェース１２００の一部分を例示する。ユーザインターフェース１２００は、８つの基準画像１２１０、１２１５、１２２０、１２２５、１２３０、１２３５、１２４０、及び１２４５を表示する。図１２はまた、進むナビゲーションボタン、戻るナビゲーションボタン、及び分類インジケータも含む。
【００８１】
図１３は、図９〜図１２のユーザインターフェースに類似するユーザインターフェース１３００の一部分を例示する。ユーザインターフェース１３００は、８つの基準画像（番号付さず）を表示する。図１３はまた、進むナビゲーションボタン、戻るナビゲーションボタン、及び分類インジケータも含む。ユーザインターフェース１３００は、ユーザが画像の中央の箱内にある試料画像を８つの基準画像と比較するために使用することができ、基準画像が試料画像を取り囲む、ユーザインターフェースの一実施例である。
【００８２】
図１４は、図９〜図１３のユーザインターフェースに類似するユーザインターフェース１４００の一部分を例示する。ユーザインターフェース１４００は、８つの基準画像（番号付さず）を表示する。図１４は、進むナビゲーションボタン、戻るナビゲーションボタン、及び分類インジケータも含む。ユーザインターフェース１４００は、ユーザが図１４の中央の箱内にある試料画像を８つの基準画像と比較するために使用することができ、基準画像が試料画像を取り囲む、ユーザインターフェースの一実施例である。
【００８３】
図１５〜図１８は、ユーザインターフェースの追加の実施例を例示する。図１５は、例えば図１９に示されるようなユーザインターフェース１９００の一部分であり得る、フローティングウインドウ１５０５を含む、ユーザインターフェース１５００を例示する。フローティングウインドウ１５０５は、ユーザがフローティングウインドウ１５０５内で右クリックしたときに表示され得る、コンテキストメニュー１５１０を含むことができる。フローティングウインドウ１５０５内に（コンテキストメニュー１５１０の背面に）表示される試料画像は、例えば、ユーザが画像選択セクション１５１５の画像のうちの１つを選択することによって選択することができる。コンテキストメニュー内で利用することができるオプションの選択は、例えば、表示レイアウトの変更、基準画像ソースの変更、１つ以上のタグの選択、１つ以上の画像の配向の変更、及び１つ以上の画像の拡大又は縮小を含むことができる。
【００８４】
図１６は、例えば図２０に示されるようなユーザインターフェース２０００の一部分であり得る、フローティングウインドウ１６０５を含む、ユーザインターフェース１６００を例示する。フローティングウインドウ１６０５は、ユーザがフローティングウインドウ１６０５内で右クリックしたときに表示され得る、コンテキストメニュー１６１０を含むことができる。フローティングウインドウ１６０５内表示される試料画像１６２０は、例えば、ユーザが画像選択セクション１６１５から１つの画像を選択することによって選択することができる。この場合では、試料画像１６２０は、ユーザが画像選択セクション１６１５から画像１６２５を選択することによって選択されている。
【００８５】
図１７は、例えば図２１に示されるようなユーザインターフェース２１００の一部分であり得る、フローティングウインドウ１７０５を含む、ユーザインターフェース１７００を例示する。フローティングウインドウ１７０５は、図３の工程３２５に関して記載されるように、ユーザが基準画像を選択するためのタグ又は注釈を選択することを可能にすることができる、分類識別子１７１０を含むことができる。フローティングウインドウ１７０５内に表示される試料画像１７２０は、例えば、ユーザが画像選択セクション１７１５から１つの画像を選択することによって選択することができる。この場合では、試料画像１７２０は、ユーザが画像選択セクション１７１５から画像１７２５を選択することによって選択されている。
【００８６】
図１８は、例えば図２１に示されるようなユーザインターフェース２１００の一部分であり得る、フローティングウインドウ１８０５を含む、ユーザインターフェース１８００を例示する。フローティングウインドウ１８０５は、ユーザがフローティングウインドウ１８０５内で右クリックしたときに表示され得る、コンテキストメニュー１８１０を含むことができる。
【００８７】
図１９は、図１５に示されるようなフローティングウインドウ１５０５として表されるユーザインターフェースの一部分であり得る、ユーザインターフェース１９００の一部分を例示する。コンテキストメニュー１９０５は、ユーザがユーザインターフェース１９００の一部分を右クリックしたときに表示され得る。コンテキストメニュー１９０５は、試料画像及び基準画像の表示レイアウトを変えることができる。表示が既に３×１のグリッドに設定されているので、「３×１」の選択がグレー表示されている。３×１のオプションは、例えば、図１１に示される。別のオプションの選択は、例えば図９及び図１０に示される、「２×１」を含むことができる。別のオプションの選択は、例えば図１２〜図１４に示される、「３×３」を含むことができる。
【００８８】
図２０は、図１６に示されるようなフローティングウインドウ１６０５として表されるユーザインターフェースの一部分であり得る、ユーザインターフェース２０００の一部分を例示する。コンテキストメニュー２００５は、ユーザがユーザインターフェース２０００の一部分を右クリックしたときに表示され得る。コンテキストメニュー２００５は、ユーザが、「タグを選択する」ことを可能にし、これは、基準画像データベース内で選択するために基準画像を識別するためのタグの選択とすることができ、また、表示された画像を、選択した分類にだけでなく、選択したタグによっても、更に絞り込むことができる。このようにして、ユーザは、フィルタリングのために、分類及びタグの多重選択をカスタマイズすることができる。図２０では、必要に応じて、ユーザが、基準画像の分類を選択して、分類選択ボックス２０１０によって示されるものから選択できることが分かる。この場合、選択した分類は、「ＨＹＳＴ」である。加えて、タグは、基準データベース内の基準画像にタグ付けされた粒子の他の特徴に基づいて、選択を更に絞り込むように選択することができる。コンテキストメニュー２００５は、ユーザが、表示される基準画像をフィルタリングするために、１つ以上のタグを選択することを可能にする。選択したタグは、２０１５で示される。表示される基準画像は、基準画像が選択した分類内に分類されているかどうか、また、選択したタグが基準画像と関連付けられているかどうかに基づいて、基準画像データベースから選択することができる。
【００８９】
図２１は、図１８に示されるようなフローティングウインドウ１８０５として表されるユーザインターフェースの一部分であり得る、ユーザインターフェース２１００の一部分を例示する。コンテキストメニュー２１０５は、ユーザがユーザインターフェース２１００の一部分を右クリックしたときに表示され得る。コンテキストメニュー２１０５は、ユーザが画像ソースを変更することを可能にする。画像ソースの選択は、基準画像が選択されるデータベースを選択することができる。画像ソースの選択に関するオプションは、例えば、組み込まれたソースを使用すること、又は、例えば、ユーザ選択の基準画像データベースを使用することであり得る。ユーザ選択の基準画像データベースは、例えば、上で説明したように生成することができる。
【００９０】
本明細書に記載される計算、つまり演算はそれぞれ、ハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアを有するコンピュータ又はその他プロセッサを用いて実行されてよい。様々な方法工程はモジュールによって実行されてよく、モジュールは、本明細書に記載される方法工程を実行するために配置される、任意の広範なデジタル及び／又はアナログデータ処理ハードウェア及び／又はソフトウェアを備えてよい。データ処理ハードウェアを任意に備えるモジュールは、これらに伴って適当な機械プログラミングコードを有することによって、これらの工程のうち１つ以上を実行するのに適しており、２つ以上の工程（又は２つ以上の工程の部分）に対するモジュールは、任意の広範な統合処理及び／又は分散処理アーキテクチャにおいて、単一のプロセッサボードに組み込まれている、又は、異なるプロセッサボードに分かれている。これらの方法及びシステムは、多くの場合、上記方法工程を実行するための命令を伴う、コンピュータ読み取り可能なコードを組み込む有形媒体を利用するだろう。適切な有形媒体は、メモリ（揮発性メモリ及び／又は非揮発性メモリを含む）、記憶媒体（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、テープ等のような磁気記憶、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のような光メモリ、又は任意の他のデジタル若しくはアナログ記憶媒体）等を含んでもよい。
【００９１】
図に描写する又は上述する構成要素の異なる配置は、示していない又は記載していない構成要素及び工程と同様に可能である。同様に、いくつかの特徴及び部分的組み合わせが有益であり、他の特徴及び部分的組み合わせへの参照なしに用いられてもよい。本発明の実施形態は、限定目的ではなく例示目的で説明しており、本発明の読者には、別の実施形態が明らかになるであろう。特定の場合では、方法工程又は操作が異なる順序で実施、つまり実行されてよく、あるいは、操作を追加、削除、又は変更してもよい。本発明の特定の態様では、ある要素若しくは構造を提供するため、又は、ある機能を実行するために、単一の構成要素を複数の構成要素と置き換えてよく、複数の構成要素を単一の構成要素と置き換えてよいことが理解され得る。かかる置換が本発明の特定の実施形態の実行に有効でない場合を除き、かかる置換は本発明の範囲内であると見なされる。
【００９２】
当然のことながら、本発明の実施形態の図及び説明を簡略化して、本発明の明確な理解に関連する要素を説明している。しかしながら、当業者は、これらの及び他の要素が望ましい場合があると認識するであろう。しかしながら、かかる要素は当該技術分野において周知であり、本発明のより良い理解を助けるものではないため、本明細書にかかる要素の説明は提供されない。当然のことながら、図は、組立図としてではなく、例示目的で示されている。省略された詳細点及び変更点、又は別の実施形態は、当業者の専門範囲内である。
【００９３】
本発明の特定の態様では、ある要素若しくは構造を提供するため、又は、ある機能を実行するために、単一の構成要素を複数の構成要素と置き換えてよく、複数の構成要素を単一の構成要素と置き換えてよいことが理解され得る。かかる置換が本発明の特定の実施形態の実行に有効でない場合を除き、かかる置換は本発明の範囲内であると見なされる。
【００９４】
本明細書に示される実施例は、本発明の潜在的かつ特定の実施例を例示することを意図している。当業者には、実施例は、主に本発明の説明を目的としていると理解され得る。本発明の趣旨から逸脱することなく、本明細書に記載されるこれらの図又は操作に対して変更があってもよい。例えば、特定の場合では、方法工程又は操作が異なる順序で実施、つまり実行されてよく、あるいは、操作を追加、削除、又は変更してもよい。
【００９５】
更に、一方では、本発明の特定の実施形態は、本発明を説明する目的であり、本発明を限定する目的ではなく本明細書に記載されているが、当業者によって、本発明の原理及び範囲の内で、特許請求の範囲に記載される本発明から逸脱することなく、詳細、材料、及び要素、工程、構造の配置、並びに／又は部品において多くの変更がなされ得ることが理解されるであろう。
【００９６】
本開示で論じた全ての特許、特許公開、特許出願、雑誌論文、書籍、技術文献などは、それらの全体があらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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